缠绕管结构示意图
大口径缠绕管出厂
大口径缠绕管应用实例
大口径中空壁缠绕管项目
可 行 性 研 究
佛山欧瑞玛机械科技有限公司
2008-01-08
内 容 提 要
第一章 立项依据…………………………………………………….(1)
第二章 市场潜力分析………………………………………………(2)
第三章 规格﹑性能﹑特点及用途…………………………………(3)
第四章 设备﹑工艺﹑原料及单位成本﹑售价……………………(4)
第五章 生产能力和管材成本………………………………………..(5)
第六章 资金概算﹑人员配置………………………………………..(6)
第七章 成本核算﹑经济效益分析…………………………………..(7)
第八章 环保…………………………………………………………..(8)
第九章 结论…………………………………………………………..(9)
第一章 立项依据
一. 大口径中空壁缠绕管
欧瑞玛公司在充分消化吸收德国、芬兰及韩国同类设备技术的基础上研究成功了中空壁缠绕管生产线，所生产的管材以高密度聚乙烯为主要原料，先经第一台挤出机挤出异型细管，再与第二台挤出机加工成异型胶条，经热成型机缠绕复合而成。其生产的管材内外壁平整光滑。规格在Φ200－2200㎜，根据不同的使用条件，环钢度分为五个等级，最高可达到16KN/m。可适应10%以下的酸碱液体。该种管材具有耐腐性、质量轻、安装简便、通流量高、寿命长(50年)等优点。可替代高能耗材质(水泥,铸铁,陶瓷等)制作的管材。广泛用于高速公路、市政建设、住宅小区、运动场、广场、矿山、农业、涵洞、桥梁等领域的排水、排污管路。
二. 中空壁缠绕管是当今世界最理想的大口径排水管道
目前，国内污水排水管大多数采用水泥管，水泥管作为污水排放管存在着许多弊端：
1. 理化性能不稳定，使用寿命短；
水泥管易破损、渗漏、造成环境污染。地壳运动时水泥管易发生断裂、破损，泥土会进入管内，造成管路堵塞，需频繁的维修。严重污染地下水源，成为城市居民生活中的一大公害。尤其是现代工业及城市排放的污水成份中，一方面碱的浓度不断增大，对水泥管的腐蚀不断增强。另一方面悬浮物越来越多，对受到腐蚀的水泥管表面损伤很大，从而使水泥管的寿命越来越短。
2.水泥管的使用不经济；
水泥管比较笨重，运输施工极不方便，施工费用昂贵，易破损、堵塞，维修费用高，使用寿命短。在一定的使用时段工程综合成本极高。
3.水泥管的生产不符合节能环保政策；
生产水泥既浪费能源，又污染环境。长时间大量生产水泥管，会造成极大能源浪费和严重的环境污染。
正因为如此，上海市早在98年已下文(泸建材98第0511号)规定，淘汰水泥管(混凝土管)，推广使用塑料管。北京市为迎接2008年奥运会，已下文淘汰水泥管排水管，并在“十五期间”总投资2800亿元用于市政建设，其中800亿用于市政排水管网建设及污水处理。西方发达国家早在二十世纪八十年代已开发出了替代产品—塑料管材，并极大推广使用。其主要品种有：PVC管、UPVC波纹管和HDPE，UPVC缠绕管道等。作为大口径排水管，UPVC波纹管设备投资巨大。生产直径Φ1000㎜的管材，环钢度亦不够理想。UPVC管不但设备投资大，且管材成本高，造成浪费。而大口径中空壁缠绕管由于其特殊的中空壁结构，使得管材比较减轻，环钢度增强，而且设备投资比较小。因此在排水管领域内越来越受到推崇。特别是在德国、韩国和日本，大口径排水管中，HDPE中空壁缠绕管替换水泥管75%和90%。韩国政府今年又拨发一兆四千亿韩元，用于HDPE中空壁缠绕管替换水泥管的工程，目前，韩国已有300条设备在生产大口径缠绕管，其使用在韩国更是如火如荼。
三.符合产业政策,是中国“管道革命”的重头戏
在今年三月份的全国人大会上,我国期间重点发展八大产业中第四项提到:“要大力发展管道工程”。化学建材协调组在《“十五”规划纲要》中指出:“加速淘汰耗能高，寿命短，不符和节能环保政策的落后产品。大力推广使用新型化学建材，在2010年城市排水管系统，塑料管使用率要达到85%，基本淘汰混凝土管，钢筋水泥管及铸铁管”。
始于20世纪90年代的“管道革命”是以铝塑复合管、PEX、PPR(PPB)管替代镀锌管开始的。大口径缠绕管用作城市排污管道，以上海市建委首先下文“淘汰水泥管, 混凝土管，推广使用大口径塑料管”为起点。先后已有杭州韩益、石家庄石克拉、大连东高、湖北凯乐等公司以独资及合资的方式先后从德国、韩国引进HDPE中空壁排水管生产线，可生产Φ250—2000㎜的管材。在上海、新疆、青岛、北京等地已大面积开始使用。建设部开专题会，研讨大口径给排水塑料管道，与会专家领导给大口径中空壁缠绕管以很高的评价。众多的生产企业也表现出极大的兴趣。国外公司、设备生产企业也看好中国市场、加大了在中国的投资力度。种种迹象表明，大口径中空壁缠绕管将兴起“管道革命”的又一个高潮。
第二章 市场潜力分析
城市排水设施是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是城市防治水污染和排除城市地面水，保证城市正常生活的骨干工程。城市排水设施水平的高低，是一个城市现代化文明的重要标志。与发达国家相比，我国城市排水设施水平尤其落后。每年新建排水系统及城市排水管道相当之大。据建设部统计，2003年我国市政系统和企业单位自建排水系统及城市排水管道长度为119738.5公里，市政排水管道为85136.21公里。随后三年—04、05、06年每年新建排水管网系统的增长率分别为10%，16%，22%，呈递增趋势。且远远高出国民经济增长的总体水平。若按每年20%的增长率，则每年需排水管约150万公里。若有50%使用中空壁管，按目前年产100公里的生产线才能满足需求(韩国面积不如中国一个省大,但以有300条设备在生产)。这还不包括城市排水管网的改造及新建污水处理厂所带来的市场需求。
按照《国务院关于环保若干问题的决定》和建设部《关于加快城市污水集中处理行业发展和设备产业化工作的初步设想》，2005年 “三河撒湖”流域及50万以上人口城市污水集中处理率38.3%时，城市排水管网投资为129亿元，2010年城市污水集中处理率达到50%，则城市排水管网建筑需投资289.8已亿元，其中将有至少40%(115.9亿元)是用来采购管道管件。
另外，城市及工业污水处理是一个潜在的巨大市场。2004年7月北京市人大通过了，北京市城市基本建设提案，共投资1800亿用于市政基本建设，申奥成功后，又追加1000亿元，其中200亿元用于水电、气暖，800亿元用于污水处理，使污水处理率达到90%.这两项预算中有400亿元用作管道采购。上海在计划投资1500亿元用于市政基础建设，其中400亿元用于建设污水处理厂及排水管网建设。
上海市、北京市率先淘汰水泥管，推广使用塑料管，加之对城市污水处理投资力度加大，必然会带动全国其他省市掀起排污“管道革命”热潮。新型管道生产企业的不断涌现，生产能力不断扩大，建设部必将出台政策法规，在全国范围内禁止使用水泥管为排水、排污管道。市场对塑料排水、排污管道的需求将急剧增大，如全国50万以上的城市全部使用塑料排污管道，每年则需1.5亿公里的需求。
第三章 大口径缠绕管的规格,性能特点,用途
一．中空壁缠绕管管材规格,性能及质量指标
B C
A
A.壁管外径(㎜) B.熔接宽度(㎜) C.型管壁厚(㎜)
1. 中空壁缠绕管规格性能(见下表)
规格(㎜) 内径㎜/外径㎜ 重量(㎏/m) 强度Kgf/cm 5%变形量时外压(ton/m)
200 200/228 4.16 5.8±0.3 2.1
250 250/280 6.1 4.0±0.3 2.3
300 300/338 8.4 4.0±0.3 2.7
350 350/394 12.2 4.0±0.3 3.3
400 400/450 16.9 4.0±0.3 3.7
450 450/508 21.2 4.0±0.3 4.2
500 500/562 24.2 4.0±0.3 4.6
600 600/678 32 4.0±0.3 5.5
700 700/788 50.7 4.0±0.3 6.5
800 800/900 65.9 4.0±0.3 7.4
900 900/1012 82.0 4.0±0.3 8.3
1000 1000/1124 104.2 4.0±0.3 9.2
1200 1200/1350 147.5 4.0±0.3 11.1
1500 1500/1690 211.5 4.0±0.3 14.0
2. 管材特性:
1) 耐化学性:不被污水,废水及化学药品腐蚀,不因土壤中腐烂物质而腐蚀:
2) 抗冲击:管材壁采用“工字型”结构,耐冲击,耐压,地基下沉情况下也不破裂,而且变形后复原性强,对任何地基都有很好的适应性:
3) 耐老化:管材通常为黑色,可承受存放和施工过程中太阳的直晒:
4) 耐寒性:管材在-60℃环境中不会被冻裂及膨胀漏水:
5) 重量轻:便于运输,施工方便,是水泥管重量的1/8,埋管只需挖土机,不需大型设备:
6) 连接方便:管材可先在沟外连接,用挖土机推到沟中.在城市排水工程建设时,可减少所需的工程时间和工程费用:
7) 耐磨性优越:比钢管,水泥管耐磨,生活水废渣通运能力强:
8) 排水流通性优越:内部光滑,减少摩擦,排水速度快:
9) 经济性:原材料价位低,施工,管理,维修费用低:
10) 环境影响:HDPE是无毒性原料,对土地无害,并且完全能再生使用.
3. 管材物理性(见下表)
序号 项 目 单 位 性能指标
1 密度 G/cm³ 0.94~0.96
2 热膨胀系数 CM/cm℃ 11X10ˉ5
3 抗拉强度 Mpa 21~24
4 弹性模量 Mpa 552~758
5 软化温度 ℃ 126
6 脆化温度 ℃ -70
7 熔点 ℃ 131
8 伯松比 0.45
9 吸水率 % ∠0.01
10 断裂伸长率 % ≥350
4. 管材质量指标(见下表)
序号 项 目 指 标 实 验 方 法
1 环钢度KN/㎡ S1 ≥4 GB/T9647
S2 ≥8
2 扁平实验(40%) 不分裂,龟裂,破损,两壁不脱开 GB/T9647
3 纵向尺寸收缩率% ≤3 GB/T6671.2
4 落锤重击 管内壁不破裂, 两壁不脱开 GB/T14152
5 液压实验 不破裂,不渗漏 GB/T6111
6 连接部位密封实验 无渗漏现象 GB/T6111
7 环境应力龟裂时间
(50%龟裂时)ｈ ≥240
二.用途
1. 公寓,住宅园地等城市的下水及雨,污废水管道:
2. 地中线保证及通信电缆
3. 灌溉水路,农业用水(农地整理):
4. 工厂及洋畜场等的污水管道:
5. 高尔夫球场,运动场,车辆通行道路,广场等的排水管:
6. 下水终末处理场,粪尿处理场;
7. 各种下水过路点:
三. 中空壁缠绕排水管与其它几种排水管的优缺点比较
1.与水泥排水刮相比具有寿命长,无渗漏,通流量大,施工方便,工程综合费用节省等优势,列表分析如下:
1)以Φ600㎜管为例,性能比:
Φ600㎜中空壁排水管 Φ600㎜水泥管
产品性质 柔性管 刚性管
使用寿命 50年以上 20年
产品价格 490元/ m 190元/ m
施工费用 100元/ m 470元/ m
工程综合造价 590元/ m 660元/ m
结果 受外压力后会变形,但不易破坏 铺土不平造成管子破损
运输施工 重量轻,连接方便,搬运简便,34kg/m 弯曲分歧困难,笨重(260 kg/m),施工耗力耗财,费用昂贵.
理化性能 耐冲击,耐腐蚀,不漏水,耐寒性高,耐磨性强,寿命长. 重量重,耐冲击低,受压易破损,漏水,耐化学性能差.
发展趋势 建设部大力推广使用,市场呈上升趋势 落后淘汰,禁止使用
2) 中空壁缠绕管与水泥管的价格比较
单位:人民币(元)
规 格
﹝㎜﹞ 中 空 壁 下 水 管 水 泥 管
产品价格 施工费用 工程造价综合费用合计 产品价格 施工费用 综合费用合计
250 93.00 40.00 133.00 75.00 107.00 182.00
350 182.00 49.00 231.00 100.00 153.00 253.00
450 294.00 85.00 379.00 116.00 227.00 343.00
500 392.00 98.00 490.00 139.00 297.00 436.00
800 922.00 132.00 1054.00 338.00 400.00 738.0
1000 1458.00 196.00 1654.00 536.00 553.00 1089.00
1500 3101.00 254.00 3355.00 1156.00 1091.00 2247.00
2.与UPVC双壁波纹管对比
1) 中空壁缠绕管与UPVC双壁波纹管性能对照:
中空壁缠绕管 UPVC双壁波纹管
流
通
量 规格 内径﹝㎜﹞ 规格 内径﹝㎜﹞
DN150 152.7 D160 135或145.8
DN225 224.0 D250 216或228
DN300 300.2 D315 270或286
DN400 402.1 D400 340或361
抗
冲
击
性 DN150 落锤3.6㎏X2ｍ高 D160 落锤1.0㎏X2ｍ高
DN225 落锤5.5㎏X2ｍ高 D250 落锤2.5㎏X2ｍ高
DN300 落锤7.5㎏X2ｍ高 D315 落锤3.2㎏X2ｍ高
DN400 落锤7.5㎏X2ｍ高 D400 落锤3.2㎏X2ｍ高
内部工作压力 Mpa(闭水性能好) 无压
扁平 压扁30%能完全恢复 压扁30%外壁塌陷,永久变形
制造工艺 一次挤出成型 双层复合挤出
应用技术 有全套适合各地区土质的应用技术规格 不详
管材长度 不包括扩口净长6米 不详
2)投资优缺点对比:
中空壁缠绕管 UPVC双壁波纹管
可生产管材直径范围
生产Φ2200㎜直径的管材 只能生产Φ1000㎜以下管材,生产Φ200㎜以上管材设备依靠进口的,价格昂贵
设备投资
全部国产: Φ600—2000㎜管材每条线人民币158万元 Φ200以下国产设备, Φ200以上进口,能生产Φ200—800㎜管材的生产线每条300多万美元,合人民币2400多万元
通流量,环刚度相同时,管材成本 可部分或全部用回收料生产,加之设备造价仅为双壁波纹管的十分之一不到,可极大降低管材成本 只能用新料生产,设备投资巨大,单位产品的设备折旧费极高,故总成本较高
四. 中空壁缠绕排水管的管件与连接
(一).连接方式
1. 连接管件:
管件不需注塑成型，可用双层壁管，切割，熔焊异径三通。
2,管材连接方式:
管材与管材连接可通过管件连接，两根管材直接连接，连接方式有以下四种:
1)电热熔带连接:
用电熔带捆绑在两管连接处，通电后熔焊在一起。电热带是PE板材热压电热丝，按照管材直径设计电热丝功率，PE板厚度和长度。例如Φ900㎜管材，电熔带的PE板厚度为1㎜，见图所示。
①.排管
为了施工的简便将管子调整到一定高度后保持水平状。
②.消除杂物
消除搬时所沾在管表面上的泥等杂物及水份。
③.电热熔带
电热熔带的中心放在排管的连接部位后认真包紧。
④.使用带扣
为了熔带和管材更加完善的贴合,用扣带扣紧。
⑤.不锈钢丝拧紧
熔界时,为了避免带子的两端开裂,在带扣两旁用不解锈钢丝拧紧.
⑥.熔接
连接热熔机和带子两端的电源后,设定热熔机的时间后即可进行熔接.
⑦.冷却
熔接时严守熔接机上显示的冷却时间,到时间后除去带扣实施下一步操作.
图:电热熔带的连接
2)管卡连接
管材连接处包上一层薄PE塑料，再将沥青油毡包在外面，用火焰枪加热使沥青略熔，然后将不锈钢卡圈套上，螺丝拧紧。
3)热收缩管连接
交联PE管扩径后具有记忆效应，使用时按需要长度切割，生产管材是切割后既套上。施工时，两根管子用套管对接，用火焰加热，套管既收缩，仅仅是密封接管。
4)法兰连接
将电热丝埋封在法兰上，法兰与管材焊接，将法兰用螺栓锁紧后通电将两个对接法兰熔接。
以上四种连接方法，使用最多的是电热熔带连接，这种方法已被法国、英国、美国、韩国仁川机场工程认证。
第四章 设备,工艺,原料及其单位成本,售价
一. 中空壁缠绕管生产工艺及设备
(一) 工艺流程
(二) 设备
1. 原料配制设备 1套
2. 挤出机(采用特殊设计的螺杆可部分或全部使用回收料) 2台
3. 模具 3套
4. 真空定径 1台
5. 冷却水槽 1台
6. 中空壁缠绕管成型机 1台
7. 型管角度调整装置 1套
8. 成型压辊 1套
9. 模具角度调整装置 1套
10. 成型冷却装置 1套
11. 调温装置 1台
12. 切割机 1台
13. 收集堆放 1台
14. 转运工具 1台
二.生产中空壁缠绕管所需原料
埋地排水管的主要原料是PE，在1999年颁布的饿埋地排水管欧洲标准PREN13476-1中有详细说明，虽然埋地排水管在无压力下工作，但从标准要求的实验参数看，对聚乙烯的要求相当于PE63级(80℃环应力3.2Mpa,1000h)，原料可以全部国产化。
中空壁缠绕排水管由于其独特的结构壁，大大提高了环刚度，加之中空壁缠绕管生产线中异型管挤出机螺杆的独特设计，带有促进混炼，塑化原件，可部分或全部使用回收料来生产，从而大大降低了成本。
四. 中空壁缠绕管的成本及售价
原料按PE63 9000元/吨,计算每米材料成本及市场售价如下表:
管材规格
(㎜) 规 格 价格(元/ｍ)
外径(㎜) 厚度(㎜) 重量(kg/m) 材料成本 市场售价
350 338 19 8.4 58.8 150
350 394 22 12.2 82.6 212.4
400 450 25 16.9 116.9 300
450 508 29 21.2 135.1 347
500 562 31 24.2 186.2 468
600 678 39 32 230.3 590
700 788 44 50.7 339.5 483
800 900 50 65.9 446.6 1148.4
900 1012 56 82 557.2 1432.8
1000 1124 62 104 707 1818
1200 1350 75 147 994 2556
1500 1690 95 211.5 1512 3888
我司中空壁缠绕管由于其独特的结构壁，在同样壁厚，同等环刚度下，用料比韩国设备生产的管材用料少，因而成本比较低，若用回收料生产，经济效益尤其可观。
第五章 生产能力和管材成本
本生产线为三班连续生产，考虑设备检修，保养时间，年工作时间300天。每天运行24小时，每年7200小时，生产以90型生产线为例。各种规格每小时平均产量370 kg,按成品率98%计算，可生产2500吨管材。S1和S2两种环刚速，PE料按7000元/吨，色母料20000元/吨计，每种规格管材原材料成本如下表:
规格
重量 S1 S2
每米 重量
kg/m 材料 成本
(元/ m) 每米 重量
kg/m 材料 成本
(元/ m)
Φ300 7.2 45.5 8.4 65.1
Φ350 9.7 63.7 12.2 91
Φ400 11 88.2 16.9 126
Φ450 15.5 102.9 21.2 147
Φ500 21.5 137.2 24.2 196
Φ600 27.9 171.5 32 245
Φ700 35.5 248.5 50.7 354.9
Φ800 46.2 323.4 65.9 461.3
Φ900 57.8 404.6 82 578.2
Φ1000 72.94 510.6 104 729.4
第六章 资金概算,人员配置
一. 资金核算表:
序 号 费 用 项 目 人民币(万元)
1 设备,生产技术转让及安装调试培训(Φ600规格) 158
2 工器费,运杂费 5
建筑工程
生产车间120㎡
办公.库房500㎡
40
3
电力增容:230kw
循环水:145m³/ｈ 用气量:0.5 m³/min 10
4 车辆,办公用品,不可预见费用 20
5 流动资金 100
合计 363
其中:固定资产投资 233
流动资金 100
二.三班生产人员配置表
序
号
部 门 人 员 生 产 人 员 非 生 产 人 员 合
计
生产工人 辅助工 技术人员 服务人员
1 生产车间
21人
2 操作工 6
检验,实验 1
辅助工 2
3 管理,营销,财务,后勤 2 10
第七章 成本核算,经济效益分析
现按投资90型生产线,生产管材Φ600-2000㎜管材,原材料PE9000元/吨,用电1元/度,废品率2%,年产72000米计,以Φ600管为例,列表分析成本如下:
类 别 项 目 每米成本(元) 备 注
直接成本 原辅料 195.3
水电费 6.00
废品损耗 0.49
工资支出 3.10
间接成本 固定资产折旧 4.05 按10年折旧完
管理费 销售费 14.7 按3%提取
行政管理费 10.29 按2.1%提取
财务费用 流动资金利息 0.91 月息5.9‰
周转90天
年息7%
固定资产利息 2.45
增值税 41.65
合计 279.03
年销售成本:72000米X279.03远/米=2009.02万元
年增值税(72000米/年X490元/米-2009.02万元)X17%=258.23万元
经济效益计算:
1.销售毛利=销售收入-销售成本
=3528-2009.02=1518.98万元
2.销售利润=销售毛利X(1-所得税)
=1518.98X(1-33%)=017.721万元
3.利润率:=销售利润+销售收入=017.72÷3528=28.8%
4.投资评估;
投资收益率=销售利润÷投资总额=1017.72÷363=280.4%
投资回收期=1÷投资收益率=0.35=四个月
5. 投资风险评估:
以销售量计算的盈亏平衡点为:
单位固定费用÷单位销售毛利X年产量
=35.6÷271=0.49万米
第八章 环保
本项目在生产中无废水，废气，烟尘排放，无振动，车间内噪音在80dB以下，厂房外噪音在60dB以下，不对环境造成污染。
第九章 结论
在市政排污及污水处理工程中，淘汰水泥管(混凝土管)是环保和国民生活的迫切要求:推广使用塑料管,排水管是“十五”期间建设工业发展的重要任务。大口径中空壁缠管绕因其性能优于其它几种塑料管材，在欧洲、韩国、日本等地得到验证，投资管大口径中空壁缠管，设备投资小(仅为生产能力相当的双壁波纹管生产线的十分之一)，可生产Φ300-3000㎜的管材(目前国际上双壁波纹管的生产能力为Φ200-1400㎜，生产Φ200㎜以上的管材所需设备完全依赖进口)。产品附加值高，符合产业政策，投资小，见效快，机不可失。
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